Устройство управления матричным экраном

Устройство управления матричным экраном

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может найти применение в устройствах воспроизведения изображений. Цель изобретения - повышение надежности работы матричного экрана путем снижения пиковых токовых и мощностных нагрузок. В устройство, содержащее блок 1 задержки и хранения информации, блок 3 выбора строки, матричный экран 8, введены блок 2 формирования управляющих импульсов, блок 4 выбора строки, два генератора 5,7 тока и коммутатор 6. Блок 2 вырабатывает из приходящих строчных и кадровых синхроимпульсов сигналы "Запись", "Заряд", "Разряд", "Строб". Блок 4 осуществляет очередной разряд емкостей экрана после их высвечивания. Генераторы 5 и 7 ограничивают ток заряда и разряда емкости строки. Коммутатор 6 производит переключение высоковольтных шин источника питания в соответствии с определенным алгоритмом устройство позволяет ограничить импульсные токи заряда емкостей экрана, что повышает его надежность. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 !(04 N э7 ЬЬ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 433 1 Ь 18/ 24-09 (22) 23. 11.87 (4b) 30.10.89. Б1ггп. М 40 (72) b.В. Казаков и Н.I!, Ионов (53) b21.397.b(088.8) ()Ь) Авторское свидетельство СССР

Р 1107337, кл. Н 04 У, 5>ЬЬ, 1982. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МАТРИЧНЫМ

ЭКРАНОМ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике и может найти применение в устр-вах воспроизведения изображений. Цель изобретения — повышение надежности работы матричного экрана путем снижения пиковых токовых и мощностных нагрузок. В устр-во, содержащее блок 1 задержки и хранения информации, блок 3 выбора строки, мат—

80 1518921 А 1

2 ричный экран 8, введены блок 2 формирования управляющих импульсов, блок

4 выбора строки, два генератора 5 и

7 тока и коммутатор 6. Блок 2 вырабаTHBëåт пз приходящих строчных и кадровых синхроимпульсов сиг налы "3aпись", "Заряд", "Разряд", "Строб".

Б ок 4 осуществляет очередной разряд емкостей экрана после их высвечивания. Генераторы э и / ограничивают ток заряда и разряда емкости строки.

Коммутатор b производит переключение вь соковольтных шин источника питания в соответствии с определенным алгоритмом. Устр-во позволяет ограничить импуггьсш:е токи заряда емкостей экрана, что повышает его надежность.

b ил.

1 518921

Изобретение относится к радиоэлектронике и может найти применение в устройс гвах воспроизведения изображений.

Целью изобретения является повышени» надежности работы матричного экрана путем снижения пиковых токовых и мощностных нагрузок.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства управления матричным экраном; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства; на фиг. 3 — структурная схема блока синхронизации; на фиг. 4 — структурная схема первого блока выбора строки; на фиг. 5 — структурная схема второго блока выбора строки; на фиг. Ь структурная схема блока задержки и хранения информации, Устройство управления матричным экраном содержит: блок 1 задержки и хранения информации, блок 2 формирования управляющих импульсов, пер- 25

Jвый блок 3 выбора строки, второй блок

4 выбора строки, первый генератор 5 тока, коммутатор 6, второй генератор

7 тока, матричный экран 8.

Блок 2 формирования управляющих сигналов (фиг. 1) содержит формирователи 9 — 11 импульсов заряда и разряда, импульсов "Запись" и ймпульсов

"Строб" соответственно. Первый блок

3 выбора строки (фиг. 4) содержит

RS-триггер 12, M-разрядный регистр сдвига 13 (М вЂ” число строк экрана), элементы И 14 и ИЛИ 15, ключи 16.

Второй блок 4 выбора строки (фиг.5) содержит двухразрядный счетчик 1/, 40

M-разрядный сдвиговый регистр 18, элементы ИЛИ 19 и ключи 20.

Блок 1 задержки и хранения информации (фиг. Ь) содержит последовательный М-разрядный регистр 21 сдвига 45 (N — число столбцов экрана), параллельный буферный регистр 22 и ключи

23.

Устройство работает следующим образом.

На входы устройства подается входная информация в виде двоичной последовательности импульсов, тактовая. час тота, строчные и кадровые синхронизирующие импульсы (фиг. 2 з, д, г, а соответственно). Блок 2 вырабатывает

55 из приходящих строчных и кадровых синхроимпульсов сигналы "Запись, "Заряд", "Разряд", "Строб", которые изображены на фиг. 2 и, б, в, к соответственно. Блок 1 задержки и хранения информации осуществляет задержку информации на длительность одной строки, параллельную перезапись ее в буферную память и хранение в течение времени индикации строки, что необходимо для одновременного обращения ко всем элементам изображения одной строки. Блок 3 выбора строки обеспечивает поочередную выборку строк экрана путем подключения их к отрицательному источнику питания (-Е), блок

4 выбора строки осуществляет очередной разряд емкостей экрана после их высвечивания. Генераторы 5 и / тока ограничивают ток заряда и разряда емкости строки. Коммутатор Ь производит переключение высоковольтных шин источника питания в соответствии с описанным алгоритмом.

Рассмотрим работу устройства с момента прихода кадрового синхроимпульса. По фронту этого импульса коммутатор 6 подключает генератор 7 тока к шине (+Е) положительного источника питания, а генератор 5 тока — к общей шине. Одновременно генераторы 5 и 7 тока переключаются в режим повышенного выходного тока, равного суммарному току заряда всех строк экрана и происходит обнуление регистров 13 и 18 бло- ков 3 и 4 выбора строк. На третий вход блока 4 выбора строк подается сигнал "Заряд" (фиг. 2б), который открывает все ключи 20 этого блока, и прбисходит заряд емкостей всех строк экрана до напряжения положительного источника питания через генератор 7 тока. После окончания импульса "3aряд", длительность которого выбирается 0,6-0,7 длительности кадрового синхроимпульса, все ключи 20 блока 4 закрываются, а на вход блока 3 выбора строк поступает сигнал "Разряд" (фиг. 2в), которьгй открывает все ключи 16 блока 3 и происходит разряд емкостей всех строк экрана через генератор 5 тока до нулевого потенциала.

Таким образом, во время кадрового синхроимпульса на всех строках экрана формируются положительные импульсы напряжения трапециевидной формы (фиг. 2 е, ж). Этот процесс повторяется для каждого кадра.

После окончания кадрового синхроимпульса коммутатор 6 подключает генератор / тока к общей пмне, а генера1S18 тор S тока — к шине отрицательного источника питания. Одновременно генераторы 5 и / тока переключаются в режим, обеспечивающий, ток, равный то-.. ку заряда одной строки. На вход блока

3 выбора строки начинают поступать строчные синхроимпульсы. После прихода первого синхроимпульса первый выход блока 3 подключает первую строку экрана через генератор 5 тока к шине отрицательного источника питания (-Е) °

Подключение происходит с задержкой, равной половине длительности строки, которая обеспечивается подачей импуль-15 сов "Строб" на вход блока 3. Эта задержка необходима для уменьшения паразитной подсветки экрана информацией предыдущей строки. Ток заряда строки выбирается таким образом, что- 2р бы эа вторую половину длительности строки (до окончания следующего строчного синхроимпульса) емкость строки успела зарядиться до напряжения (-Е) (отрицательного источника питания) 25 (фиг . 2е). Ключ первой строки остается открытым до.прихода второго строчного синхроимпульса, поддерживая на этой строке напряжение -Е, затем он закрывается и открывается первый ключ

20 блока 4 выбора строки, который через генератор 7 тока разряжает емкость этой строки до нулевого потенциала, Ток разряда выбирается таким образом, чтобы до начала следующего

35 синхроимпульса емкость строки успела разрядиться до нуля. Таким образом, на строке формируется отрицательный импульс напряжения трапециевидной формы. Этот процесс повторяется для 40 ,каждой строки экрана (фиг. 2 е,ж). В результате к. строкам экрана 8 оказывается приложено переменное напряжение с амплитудой Е, значение которой выбирается меньше, чем порог зажига- 45 ния экрана.

На столбцы экр на с блока 1 задержки и хранения информации одновременно подается положительное или нулевое напряжение (в соответствии с запи- 5р санной информацией). Величина подаваемого йа столбцы напряжения должна быть выбрана таким образом, чтобы в сумме с напряжением -Е обеспечить превышение порога зажигания экрана с одной стороны и не превысить его пробивного напряжения с другой стороны. В результате элементы изображения, расположенные на пересечении выбранной

921 6 строки и выбранного столбца светятся, так как напряжение на них выше llopol а зажигания, а остальные остаются темными, т.е. на экране может быть отображена любая двухградационная информация.

Предлагаемое устройство управления позволяет ограничить импульсные токи заряда емкостей экрана, что повышает его надежность. Кроме этого, для коммутации экран. возможно использовать простые ключи с открытым коллектором или стоком с максимальным напряжением, равным Е. Ключи коммутатора 6 должны быть рассчитаны на напряжение 2F.

Блок 2 синхронизации (фиг. 3) работает следующим образом.

Кадровые синхроимпульсы поступают на формирователь 9, который может представлять собой, например, ждущий иультивибратор, запускающийся по фронту кадрового синхроимпульса. На своем первом выходе он вырабатывает

11 положительный. импульс "Заряд (фиг. 2б), длительность которого составляет 0,6-0,7 длительности кадрового синхроимпульса. На втором выходе формирователя 9 вырабатывается импульс "РазряД" (фиг. 2в), который начинается сразу после окончания импульса "Заряд" и продолжается до окончания кадрового синхроимпульса. Он может быть сформирован как разность между длительностью кадрового синхроимпульса и длительностью импульса

"Заряд" на элементе И. Для осуществления этой операции на первый вход эле.лента И подается кадровый синхроим-. пульс, а на второй — инвертированный импульс "Заряд". Формирователь 10 импульса "Запись" представляет собой повторитель, который формирует из строчных синхроимпульсов с повышенной нагрузочной способностью, так как этот выход работает на большое число входов логических элементов.

Формирователь 11 импульсов "Строб"

l (фиг. 2к) представляет собой ждущий мультивибратор, эапускающийся по срезу строчного синхроимпульса.

Он вырабатывает на своем выходе инверсные импульсы, длительность которых равна половине длительности активной части строки и которые используются для задержки начала заряда выбранной строки.

1518921

1лок 3 выбора строки (фиг. 4) работает следующим образом.

Кадровые синхроимпульсы сбрасывают в нуль все выходы регистра 13 и ч

5 устанавливают выход триггера 1с в состояние (f =1. При поступлении на вход импульса "Разряд" от блока 2 он проходит через элемент HJIH 15 на входы ключей 16, которые открываются на время действия этого импульса. После окончания кадрового импульса на первый вход начинают поступать строчные синхроимпульсы. Первый строчный синхроимпульс, поступающий на вход с ре- 15 гистра 13 записывает "1" с выхода триггера 12 в первый разряд регистра

13. Этот сигнал устанавливает триггер

12 в нулевое состояние. Одновременно, он поступает на вход первого эле- 20 мента И 14, на второй вход которой с входа блока 2 поступает инверсный импульс "Строб". По окончанию импульса "Строб" на выходе элемента И 14 появляется " 1", которая проходит че- 25 рез элемент ИЛИ 15 и открывает ключ

16 первой строки. Второй строчный синхроимпульс переписывает "1" из первого разряда регистра 13 во второй, а в первый записывается "О с выхода триггера 12. Единица с второго разряда через первый элемент ИЛИ 3 удерживает ключ первой строки в открытом состоянии до прихода третьего строчного синхроимпульса, после чего он

35 закрывается. Этот процесс повторяется для каждой строки. по мере продвижения "1" вдоль регистра 13, Бпок 4 выбора строки (фиг. 5) работает следующим образом.

На второй вход блока поступает кадровый синхроимпульс, который обнуляет все выходы регистра 18 и устанавливает счетчик 11 в состояние

= О. ОДновременно, на третий вход от 45 блока 2 поступает импульс "Заряд", которыи через элемент ИЛИ 19 открывает все ключи строк 20. После окончания импульса Заряд" ключи закрываются, После окончания кадрового синхроимпульса на пер вый вход начинают поступать строчные синхроимпульсы. Первый строчный синхроимпульс не изменяет состояние регистра 18, так как на информационный вход 1) регистра поступает "О с выхода (счетчика 19.

11 1! 55 !

Счетчик 19 имеет два разряда и второй строчный импульс устанавливает выход (1 в состояние "1", при этом, на инвере ном выходе Q О", который поступает на вход разрешения счета Ч и блокирует тактовый вход С. Состояние счетчика будет сохраняться до прихода следующего кадрового синхроимпульса.

Третии строчный синхроимпульс запишет

"1", поступающую на информационный вход регистра 18 с выхода счетчика 17 в первый разряд регистра, Этот сигнал через элемент ИЛИ 19 поступает на вход ключа первой строки 20 и открывает его. Следующий строчный синхроимпульс продвигает " 1" во второй разряд регистра 18 и открывает ключ второй строки, при этом ключ первой строки останется также замкнут и т,д. Так продолжается до прихода следующего кадрового синхроимпульса, после чего процесс повторяется.

Блок 1 задержки и хранения информации (фиг. 6) работает следующим образом.

Входная информация в виде двоичной последовательности подается на первый вход. На второй вход поступает тактовая частота. Происходит запись входной информации в регистр 21 в течение активной длительности строки. Число разрядов регистра 21 равно числу столбцов экрана. После заполнения регистра 21 по сигналу "Запись", поступающему на вход от блока 2 происходит параллельная перезапись информации из регистра 21 в буферный регистр 22, с выхода которого она поступает на ключи 23, которые коммутируют соответствующие столбцы экрана либо на общую;шину либо на положительный источник питания +Ч,, Таким образом, происходит высвечивание информации строки на экране.

Одновременно в регистр 21 записывается информация второй строки, которая по следующему импульсу "Запись" обновляет информацию в регистре 22 и т.д °

Формула изобретения

Устройство управления матричным экраном, содержащее блок задержки и хранения информации, первый и второй входы которого являются соответственно информационным и тактовым входами устройства управления матричным экраном, а выходы соединены с соответствующими входами столбцов матричного экрана, к входам строк которого под15189 ния.

„ЗОДРд

„Paar г

Fcm

„Cmpu ключены соответствующие выходы первого блока выборки строки, первый вход которого является входом строчных синхроимпульсов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения на5 дежности работы матричного экрана путем снижения пиковых токовых и мощкостных нагрузок, введены два генератора тока, коммутатор, первый и второй вЫходы которого соединены с первыми входами первого и второго генераторов тока, второй блок выборки строки и блок формирования управляющих импульсов, к первому входу которого подключены первые входы первого и второго блоков выбора строки, второй вход соединен с вторыми входами первог о и второго блоков выбора строки, вторыми входами первого и второго г енераторов е

1" строка

Ж я щюка

Входинр и

„Запись

21 1О тока, первым входом коммутатора и является входом кадровых синхроимпульсов, а первый, второй, третий и четвертый выходы соединены соответственно, с третьим входом блока задержки и хранения информации, третьим входом второго блока выбора строки и третьим и четвертым входами первого блока выбора строки, к пятому входу которого подключен выход первого генератора тока, при этом, выход второго генератора тока соединен с четвертым входом второго блока выбора строки, выходы которого соединены с выходами первого блока выбора строки, а второй, третий и четвертый входы коммутатора являются входными шинами пита1518921 онсгИ

И строкам виринее Ю

/cd

Фиг. Ф

h с пранам энрциа 8 фиг 5